185200. lajstromszámú szabadalom • Folyadék áramlásszabályozó szelep
1 185100 2 A találmány olyan folyadékáramlás szabályzó szelepre vonatkozik, amely úgy is méretezhető, hogy az áramló folyadék nyomása saját maga szabályozhatja, és durva szemcsékkel szennyezett folyadékokhoz is használható. Az ilyen szelepekkel szembeni igény lehet még az is, hogy széles nyomástartományban legyenek alkalmazhatók, kis energiaszinten legyenek működtethetők. Legjellemzőbb alkalmazási terület a növényvédőgépek permetlérendszere, amelynek a szigorú követelményekkel meghatározott paraméterei, üzembiztos és rendkívül érzékeny nyomás szabályzó szerkezetet igényeinek. A jelenleg ismert közvetlen működtetésű szabályzó szelepek az áteresztő csatorna keresztmetszetét az áramló folyadék nyomása függvényében változtatják meg, és ezáltal szabályozzák az áteresztett folyadék mennyiségét. Az áteresztő csatorna záróeleme előfeszített rugó ellenében mozdul el. Az a kívánatos, hogy az elmozdulás során a rugóerő állandó legyen, mert a rugó jelleggörbéjének lágysága biztosítja a szabályozás egyenletességét. A rugóhossz növelésével a kívánt pontosság elérhető, azonban ez szerkezetileg előnytelen méretarányokhoz vezet. A problémára az 1.550.164 lsz. NSZK szabadalmi leírásból olyan megoldás ismerhető meg, amelynél két rugó tetszés szerinti ki-beiktatásával fogható át az üzemi tartomány. További lehetőség több rugó soros kapcsolása, vagy a rugó cseréje. A feladat tehát nagy érzékenységű, folyamatos szabályozási lehetőséggel bíró, előnyösen kis méretviszonyokkal rendelkező szelep kialakítása, amely a nyomástartomány jelentős megváltozása esetén is megbízható üzemü jelleggörbével rendelkezik. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy a nyomásváltozása érzékelő membránt és a zárótagot összekötő elem rugóházként is kialakítható, miáltal a szerkezeti m.éret jelentősen csökkenthető, továbbá a membrán és a zárótag felületének helyes megválasztásával a szelep kis energiaszinten működik, és a membrán alkalmazása következtében nincsenek súrlódó alkatrészek, így a nyomás megváltozására pont megszólalás érhető el. A találmány tehát folyadékáramlás szabályzó szelep nyomásváltozás érzékelő membránnal, az áteresztő csatorna keresztmetszetét szabályzó zárótaggal, a membrán és a zárótag között kényszerkapcsolatot létesítő összekötőelemmel, és a zárótagot zárt helyzetben tartó szabályzó rugóval, ahol az összekötőelem maga a csőszerűén kialakított rugóház, ennek van egy vezetőfelülete, amelyhez egy rugószár és/vagy egy azon kialakított elem játékkal illeszkedik. A találmány szerinti szelep egyik előnyös kiviteli alakjánál a membránnak a szabályzott folyadékkal érintkező felülete kisebb, mint a zárótagnak a membrán felé eső felülete. A találmány szerinti szelep másik előnyös kiviteli alakjánál a rugószár a szelepházhoz képest tengelyirányban szabadságfokkal rendelkezik, és oldható rögzítőelemekkel, célszerűen egymásba kapcsolódó menetekkel van ellátva. Végül a találmány szerinti szelep egy előnyös kiviteli alakja az is, ahol a membránnak a szabályzóit folyadékkal érintkező ellentétes felülete és a szelepház között zárt tér van, amely pneumatikus szabályzó berendezéssel van összekötve. A találmány egy kiviteli példa kapcsán a mellékelt rajz segítségével ismerhető meg. A rajzon egy találmány szerinti szelep hosszmetszete látható. A szelep szelepháza három részből áll, a 6 középső házrészből, a 3 fedélből és a 7 áteresztő idomból, melyeket az 5 csavarok fognak össze. A 3 fedél és 6 középső házrész közé van befogva a 11 membrán, a 7 áteresztő idom és a 6 középső házrész közé pedig a 8 szelepülék. A 11 membránhoz a közepén levő furat segítségéve! a 12 rugóház van hozzáfogatva a 10 rugóház fedéllel. A 12 rugóház egy hosszú cső, amelynek a 11 membránnal ellentétes végére a 9 zárótag van úgy rögzítve, hogy a 12 rugóház átnyúlik a 8 szelepüléken és a 9 zárótag a 8 szelepüléknek a 11 membránnal ellentétes oldalán helyezkedik el. A 12 rugóházba a 10 rugóházfedél furatán keresztül egy 1 rugószár nyúlik bele. Az I rugószárnak a 9 zárótag felőli végén egy 14 ütköző van kialakítva, amely játékkal illeszkedik a 12 rugóház vezetőfelületként kialakított belső palástfelületéhez. A 14 ütköző és a 10 rugóházfedél közé van behelyezve a 13 szabályzó rugó. Az 1 rugószárnak a 14 ütközővel ellentétes vége menetes, és ez a menetes vég be van csavarva a 3 fedélben kialakított menetes furatba, és a 3 fedélen kívül egy 2 rögzítőanya van ráhajtva. Az 1 menetes szár menetes vége le van lapolva a könnyebb forgathatóság érdekében. Az átömlő folyadék be- és kivezetésére a 6 középső házrészben vannak kialakítva menetes csatlakozású furatok, a 16 áteresztő csatorna pedig a 7 áteresztő idomban levő menetes csatlakozású furatba torkollik. A 3 fedélben egy további 4 csatlakozó furat van kialakítva. A találmány szerinti szelep működése a következő. A szabályzott folyadék a 6 középső házrészen áramlik át. A 6 középső házrész és a 3 fedél úgy van kialakítva, hogy a 11 membránnak a szabályzott folyadékkal érintkező felülete kisebb, mint a 9 zárótagnak a 11 membrán felé eső felülete. Mindaddig, míg a 11 membránra ható folyadék nyomóereje és a 13 szabályzórugó rugóereje nagyobb vagy egyenlő a 9 zárótagra ható folyadék nyomóerejénél, a 9 zárótag a 16 áteresztő csatornát zárva tartja. Az egyensúlyi állapotnál nagyobb nyomás esetén a 9 zárótag eltávolodik a 8 szelepünktől, és a 16 áteresztő csatorna kinyílik. Ekkor a folyadék egy része a 7 áteresztő idom furatán keresztül távozik. Mivel a nyitóerő csak a 11 membrán és a 9 zárótag felületén ébredő erők különbsége, igy a nyitáshoz kis rugóerő szükséges. Ezáltal egy lágy rugó5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 £0 2
